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高光谱成像与混合波长选择的宽度学习系统预测猪肉TVB-N含量和pH值
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作者 罗毅智 唐书奇 +4 位作者 金青婷 丘广俊 齐海军 孟繁明 李鹏 《食品科学》 北大核心 2025年第16期345-352,共8页
为了实现猪肉新鲜度的快速、无损、准确检测,本研究提出一种基于高光谱成像与宽度学习系统(broad learning system,BLS)的猪肉新鲜度无损检测方法。通过将高光谱技术与BLS模型结合,预测猪肉样品总挥发性盐基氮(total volatile basic nit... 为了实现猪肉新鲜度的快速、无损、准确检测,本研究提出一种基于高光谱成像与宽度学习系统(broad learning system,BLS)的猪肉新鲜度无损检测方法。通过将高光谱技术与BLS模型结合,预测猪肉样品总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量和pH值。通过4种不同的预处理方法(Savitzky-Golay(SG)平滑、归一化、基线校正、标准正态变换)优化光谱数据,采用竞争自适应重加权采样(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)、连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)和区间变量迭代空间收缩法(interval variable iterative space shrinking approach,iVISSA)进行特征提取。结果表明,SG预处理效果最优,结合iVISSA与SPA的特征提取方法能够有效剔除冗余特征并减少不相关信息的干扰,在BLS回归模型中实现了最佳的预测性能。具体来说,在TVB-N含量的预测中,iVISSA-SPA-BLS模型达到了预测相关系数RP为0.9422、预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)为3.0072、残差预测差(residual prediction deviation,RPD)为2.8038的优异性能,pH值的预测达到了RP为0.8173、RMSEP为0.3679、RPD为1.7164。该方法能够高效、无损地预测猪肉新鲜度,可为食品安全领域提供一条新的无损检测技术路线。 展开更多
关键词 猪肉新鲜度 高光谱成像技术 宽度学习系统 特征提取
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基于优化感受野策略的图像修复方法 被引量:1
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作者 刘恩泽 刘华明 +1 位作者 王秀友 毕学慧 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期1893-1900,共8页
当前流行的基于深度神经网络的图像修复方法,通常使用大感受野的特征提取器,在修复局部图案和纹理时,会产生伪影或扭曲的纹理,从而无法恢复图像的整体语义和视觉结构。为了解决这个问题,提出了一种基于优化感受野策略的图像修复方法(opt... 当前流行的基于深度神经网络的图像修复方法,通常使用大感受野的特征提取器,在修复局部图案和纹理时,会产生伪影或扭曲的纹理,从而无法恢复图像的整体语义和视觉结构。为了解决这个问题,提出了一种基于优化感受野策略的图像修复方法(optimized receptive field,ORFNet),将粗糙修复与精细修复相结合。首先,使用具有大感受野的生成对抗网络获得初始的粗略修复结果;然后,使用具有小感受野的模型来细化局部纹理细节;最后,使用基于注意力机制的编码器-解码器网络进行全局精炼修复。在CelebA、Paris StreetView和Places2数据集上进行验证,结果表明,ORFNet与现有具有代表性的修复方法进行对比,PSNR和SSIM分别平均提升1.98 dB和2.49%,LPIPS平均下降2.4%。实验证明,所提图像修复方法在不同感受野的引导下,在修复指标上表现更好,在视觉上也更加真实自然,验证了该修复方法的有效性。 展开更多
关键词 自编码网络 语义一致 感受野 注意力 粗修复和细修复
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基于改进YOLOv5的内河道船舶检测方法研究 被引量:1
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作者 丁飞 张祥林 刘明君 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第6期121-128,共8页
为解决内河航道通航时船舶相互遮挡导致的错检和漏检问题,提出一种基于改进YOLOv5模型的内河道船舶检测方法。该方法采用C2f模块以捕捉和融合多尺度特征,增强低级特征的语义信息;引入ShuffleAttention模块强化特征表示,使模型能够聚焦... 为解决内河航道通航时船舶相互遮挡导致的错检和漏检问题,提出一种基于改进YOLOv5模型的内河道船舶检测方法。该方法采用C2f模块以捕捉和融合多尺度特征,增强低级特征的语义信息;引入ShuffleAttention模块强化特征表示,使模型能够聚焦于信息量更大的区域,并有效抑制无关特征;同时,采用Wise-IoU损失函数,有效防止低质量锚框产生有害梯度,加速模型的优化过程。研究结果表明:改进后模型的平均精度mAP@0.5达到98.9%,mAP@0.5:0.95达到79.1%,较原YOLOv5模型分别提高了1.2和2.8个百分点。此外,针对数据集中的6种船舶分别进行实验,实验结果显示各种船舶的检测精度均有提升,其中内河航道常见的矿砂船的mAP@0.5提升了1.5个百分点,mAP@0.5:0.95提升5.9个百分点。研究结论为内河道船舶检测提供了可靠的技术支持。 展开更多
关键词 内河航道 船舶检测 YOLOv5模型 注意力机制 Wise-IoU损失函数
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细粒度图像分类综述 被引量:11
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作者 申志军 穆丽娜 +2 位作者 高静 史远航 刘志强 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2023年第1期51-60,共10页
细粒度图像具有类内方差大、类间方差小的特点,致使细粒度图像分类(FGIC)的难度远高于传统的图像分类任务。介绍了FGIC的应用场景、任务难点、算法发展历程和相关的常用数据集,主要概述相关算法:基于局部检测的分类方法通常采用连接、... 细粒度图像具有类内方差大、类间方差小的特点,致使细粒度图像分类(FGIC)的难度远高于传统的图像分类任务。介绍了FGIC的应用场景、任务难点、算法发展历程和相关的常用数据集,主要概述相关算法:基于局部检测的分类方法通常采用连接、求和及池化等操作,模型训练较为复杂,在实际应用中存在较多局限;基于线性特征的分类方法模仿人类视觉的两个神经通路分别进行识别和定位,分类效果相对较优;基于注意力机制的分类方法模拟人类观察外界事物的机制,先扫描全景,后锁定重点关注区域并形成注意力焦点,分类效果有进一步的提高。最后针对目前研究的不足,展望FGIC下一步的研究方向。 展开更多
关键词 细粒度图像分类 深度学习 卷积神经网络 注意力机制 计算机视觉
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有效的协方差判别学习算法 被引量:3
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作者 王秀友 刘华明 +1 位作者 范建中 徐冬青 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期1847-1857,共11页
在基于视频的图像集分类中,类内样本多样性问题是影响算法分类性能的一个主要原因.为了尝试解决该问题,提出了一种图像集分类算法,其目标体现在2个方面:(1)使得算法在时间效率上相较于协方差判别学习(CDL)等具有代表性的图像集分类算法... 在基于视频的图像集分类中,类内样本多样性问题是影响算法分类性能的一个主要原因.为了尝试解决该问题,提出了一种图像集分类算法,其目标体现在2个方面:(1)使得算法在时间效率上相较于协方差判别学习(CDL)等具有代表性的图像集分类算法有进一步的提升;(2)使得算法在分类精度上也仍然具有可比性.首先利用双向二维主成分分析对原始的协方差特征进行降维,使其变得更加紧凑.同时,为了抽取到更具判别性的特征信息,对每一个低维紧凑的协方差矩阵应用QR分解,使其变换成一个正交基矩阵和一个非奇异的上三角矩阵.考虑数据分布空间的黎曼流形特性,通过定义函数的方式使得上三角矩阵仍然分布在由对称正定(SPD)矩阵张成的SPD流形之上.此时,原始的样本空间就转化成了一个由正交基矩阵张成的Grassmann流形和一个特征分布更加紧凑的新的SPD流形.为了更好地整合这2种黎曼流形特征,首先利用Stein散度以及对数欧氏距离导出一个黎曼流形测地线距离度量;然后,利用该度量设计一个正定的核函数将上述特征映射到一个高维Hilbert核空间;最后,利用核判别分析算法进行判别子空间特征学习.文中算法在5个基准视频集YTC, Honda, ETH-80, MDSD以及AFEW上均取得了较好的分类结果,同时在计算效率上也优于CDL等对比算法,从而表明了其可行性和有效性. 展开更多
关键词 协方差鉴别学习 黎曼流形 双向二维主成分分析 QR分解 对数欧氏距离 Stein散度 核判别分析
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含未知参数的自校正α-β滤波器实用性分析 被引量:2
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作者 李恒 朱申奥 +5 位作者 张维 陈滢 王诗兵 赵正平 侯大有 史晓凤 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第1期185-190,共6页
为了研究自校正α-β滤波器在模型中含未知模型参数时的实用性,以目标跟踪系统为例,对于未知参数在不同情形下的滤波器的实用性进行理论分析和实验验证。当参数估值稳定且收敛时,自校正α-β滤波器在无限时间内是收敛且有效的,且具有实... 为了研究自校正α-β滤波器在模型中含未知模型参数时的实用性,以目标跟踪系统为例,对于未知参数在不同情形下的滤波器的实用性进行理论分析和实验验证。当参数估值稳定且收敛时,自校正α-β滤波器在无限时间内是收敛且有效的,且具有实用性;当参数估值不收敛时,在确定的崩溃点时刻到来之前,自校正α-β滤波器在有限时间里是有效的且具有实用性。提出预判崩溃点时刻的初等函数快速判断方法,以拓展自校正α-β滤波器的实用范围。 展开更多
关键词 自校正α-β滤波器 未知参数 目标跟踪 崩溃点 实用性
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基于改进SGM算法的双目立体匹配 被引量:3
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作者 宋坤 易怀安 +2 位作者 舒爱华 宋欣茹 黄杰锋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第12期142-146,共5页
SGM算法在立体匹配中对遮挡区域及视差不连续区域匹配能力较弱,容易产生较多空洞。针对此问题,提出一种SGM算法结合泛洪填充和中值平滑的视差优化算法,该算法是根据空洞边缘的视差值对缺失的视差值进行填充,即可实现对视差图中缺失视差... SGM算法在立体匹配中对遮挡区域及视差不连续区域匹配能力较弱,容易产生较多空洞。针对此问题,提出一种SGM算法结合泛洪填充和中值平滑的视差优化算法,该算法是根据空洞边缘的视差值对缺失的视差值进行填充,即可实现对视差图中缺失视差的修复,并把所提算法在Middlebury立体匹配数据集上利用均方根误差(RMSE)、峰值信噪比(PSNR)、结构相似性(MSSIM)三个评价指标进行定量分析。实验结果表明对SGM算法的改进和优化能够有效地填充视差图中的空洞,减少图像的噪声,且视差图的匹配精度比SGM平均提高9.00%。 展开更多
关键词 SGM 立体匹配 中值平滑 泛洪填充
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BCD工艺下光电集成的单光子雪崩光电二极管及前端电路的研制 被引量:2
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作者 史晓凤 庞雪 +6 位作者 朱丽君 张新宇 张媛 韩波 李佩君 郭博 程翔 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期267-277,共11页
提出一种基于BCD工艺用于检测微弱光信号的单光子雪崩光电二极管(SPAD)及前端淬灭-复位电路(QRC)。为减小边缘击穿的风险,提高响应度,设计了一种圆形P+/Nwell/Deep Nwell结构SPAD,Deep Nwell和衬底之间形成的pn结,能够有效减少p衬底流... 提出一种基于BCD工艺用于检测微弱光信号的单光子雪崩光电二极管(SPAD)及前端淬灭-复位电路(QRC)。为减小边缘击穿的风险,提高响应度,设计了一种圆形P+/Nwell/Deep Nwell结构SPAD,Deep Nwell和衬底之间形成的pn结,能够有效减少p衬底流向雪崩区的暗电流,降低暗计数率,也保证了较小的纵向渡越时间,提高了响应速度。同时设计了P阱保护环,增大了器件的击穿电压。采用silvaco对器件进行二维仿真,与传统的P+/Nwell结构以及P+/Nwell/BNwell结构进行了比较,验证了设计结构在击穿电压、响应度方面的优越性。为实现光电探测器与集成电路的协同设计,改进了APD光电器件的等效电路模型并在此基础上设计了主动淬灭复位电路,死时间约为2.6 ns,能够达到快速探测的目的。测试结果表明,P+/Nwell/DNwell结构的雪崩击穿电压为15.8 V,在过电压为0.2 V时,650 nm光照射下,响应度约为0.80 A/W,暗计数率为20 kHz。 展开更多
关键词 单光子雪崩光电二极管 光电集成 BCD工艺 响应度 飞行时间传感器
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基于特征优化的无参考光场图像质量评价
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作者 徐正梅 刘华明 +1 位作者 毕学慧 王亚 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期242-250,268,共10页
光场图像因其能够捕捉光的方向信息而备受学术界和产业界的广泛关注,然而,光场图像在压缩和重建过程中常会出现不同程度的失真,影响光场图像的后续处理和应用。因此,需要设计一个光场图像质量评估器来估计失真光场图像的质量。传统的光... 光场图像因其能够捕捉光的方向信息而备受学术界和产业界的广泛关注,然而,光场图像在压缩和重建过程中常会出现不同程度的失真,影响光场图像的后续处理和应用。因此,需要设计一个光场图像质量评估器来估计失真光场图像的质量。传统的光场图像评价方法在提取光场图像的空间特征和角度特征时,未充分考虑人眼视觉的多通道特性以及人眼对角度变化的敏感性,从而影响光场图像的质量评价结果。为此,提出一种无参考光场图像质量评价方法。设计多频带局部二值模式算法,提取光场图像的空间特征并利用优化提取的空间特征测量光场图像的空间质量。提出加权局部相位量化算法,该算法在对微透镜图像单元中提取的角度特征进行相位量化时,根据角度信息变化的强弱赋予不同的权值。在此基础上,将空间和角度纹理特征结合成一维特征向量,输入到已经训练的支持向量回归中,得到光场图像的质量分数。在Win5-LID和NBU-LF1.0数据集上的实验结果表明,该方法的斯皮尔曼等级相关系数分别为0.799 1和0.803 2,相比SSIM、FSIM、BRISQUE等方法,具有更优的质量评估准确性和稳定性。 展开更多
关键词 光场图像 无参考质量评价 多频带局部二值模式 空间特征 加权局部相位量化 角度特征
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